1. ASIGNATURA / COURSE
1.1. Nombre / Course Title
APLICACIONES DE LA QUÍMICA CUANTICA / QUANTUM CHEMISTRY APPLICATIONS
1.2. Código / Course Code
12700
1.3. Tipo / Type of course
Troncal / Compulsory
1.4. Nivel / Level of course
Grado / Grade
1.5. Curso / Year of course
Tercero /Third course
1.6. Semestre / Semester
1º
1.7. Número de créditos / Number of Credits Allocated
4 LRU
1.8. Requisitos Previos / Prerequisites
Es necesario haber aprobado las asignaturas “Fundamentos de Química Cuántica” y “Química Física” del Primer Ciclo. Además se recomienda haber aprobado las siguientes asignaturas del Primer Ciclo: Cálculo, Mecánica, y Electromagnetismo y óptica.
1.9. ¿ Es obligatoria la asistencia ? / Is attendance to class mandatory?
SI/ Yes
1.10. Datos del profesor/a / profesores / Faculty Data
Grupo: 32
Joaquín Juan Camacho Departamento: Química Física Aplicada Facultad de Ciencias
Teléfono:
e-mail:
Página Web:
Horario de Tutorías Generales:
Grupo: 37
Rafael López Departamento: Química Física Aplicada Facultad: Ciencias
Teléfono:
e-mail:
Página Web:
Horario de Tutorías Generales:
1.11. OBJETIVOS DEL CURSO /OBJETIVE OF THE COURSE
OBJETIVOS
El objetivo general de la asignatura es la aplicación de la Química Cuántica a la Espectroscopia. Para ello se introduce al alumno en el concepto de interacción entre la radiación electromagnética y la materia para, posteriormente, detenerse en el estudio de diversos tipos de espectroscopias: microondas (rotación molecular), infrarrojo (vibración molecular), ultravioleta y visible (transiciones electrónicas). Cada una de ellas se estudia tanto desde el punto de vista teórico como de sus aplicaciones para la obtención de la información estructural a que da lugar. El alumno deberá ser capaz de analizar tanto un espectro de microondas, como de infrarrojo o electrónico. Deberá poder extraer de este análisis toda la información pertinente sobre la estructura y las características de enlace de la molécula. Igualmente deberá estar en condiciones de simular las diferentes regiones de un espectro molecular a partir de datos estructurales y de enlace extraídos de la literatura.
.COMPETENCIAS:Adquisición de conocimientos.
A la conclusión de la asignatura, el alumno deberá tener un conocimiento fundamentado de las condiciones en las que se da una interacción entre la luz y los compuestos moleculares, del origen de las bandas de absorción y sus
reglas de selección que gobiernan las transiciones. Deberá haber alcanzado un buen conocimiento específico sobre las espectroscopias de microondas, infrarrojo y ultravioleta-visible.
Adquisición de competencias y destrezas.
El desarrollo de la asignatura debe promover la capacidad del alumno:
para buscar información bibliográfica sobre aspectos de la misma, tanto en la bibliografía que se le propone como a través de la red.
para debatir durante los seminarios sobre las cuestiones planteadas
para expresar por escrito sus ideas y para manejar con corrección los conceptos y la terminología que son propias de esta materia.
para resolver problemas numéricos
para trabajar en grupo
1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents
BLOQUE I:
El espectro electromagnético. Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo.
Coeficientes de Einstein: Emisión y absorción de la radiación. Anchura e intensidad de las líneas: Probabilidad de transición, reglas de selección.
BLOQUE II:
Movimiento nuclear: Separación rotación-vibración. Moléculas diatómicas.
Rotación: aproximación del rotor rígido, niveles de energía, reglas de selección, distribución de poblaciones y sustitución isotópica. Distorsión centrífuga.
Vibración: oscilador lineal armónico, niveles de energía y reglas de selección.
Oscilador anarmónico. Acoplamiento vibración-rotación. Espectro electrónico:
términos espectroscópicos, principio de Franck-Condon, energía de disociación, estructura vibracional y estructura rotacional. Predisociación.
BLOQUE III:
Moléculas poliatómicas. Rotación: momentos principales de inercia, moléculas lineales, trompoesféricas, tromposimétricas y trompoasimétricas. Niveles de energía y reglas de selección. Vibración: coordenadas internas y modos normales de vibración. Espectro vibracional de moléculas poliatómicas. Niveles de energía y reglas de selección. Espectroscopia Raman. Espectroscopia electrónica. Nomenclatura, características de las bandas. Fluorescencia, fosforescencia. Regla de Kasha.
Objetivos y Capacidades a Desarrollar
Conocer las leyes que gobiernan la interacción radiación-materia, el origen de la anchura de las bandas de absorción y el origen de las reglas de selección.
Conocer los fundamentos de la espectroscopia de rotación y de vibración tanto de las moléculas diatómicas cómo de las poliatómicas, y los diferentes modelos que se aplican a su interpretación. Conocer el comportamiento de las moléculas como osciladores y adquirir el concepto de modo normal de vibración. Conocer los fundamentos y reglas que gobiernan la espectroscopia Raman de rotación.
Conocer los fundamentos y reglas de selección de la espectroscopia vibracional y roto-vibracional, tanto en su manifestación como espectroscopia de infrarrojo como de Raman. Conocer los principios que gobiernan la absorción de radiación en la zona del visible-ultravioleta del espectro, así como los fenómenos fundamentales en fotofísica: la fluorescencia y la fosforescencia.
1.13 . Referencias de Consulta Básicas / Recommended Reading.
I.N. LEVINE. Espectroscopia Molecular. AC 1980
J. BERTRÁN RUSCA y J. NÚÑEZ DELGADO (Eds.) Química Física. Vol I.
Editorial Ariel 2002
A. REQUENA y J. ZÚÑIGA. Espectroscopia. Editorial Prentice Hall 2003.
V. LUAÑA, V.M. GARCÍA FERNÁNDEZ, E. FRANCISCO y M. RECIO.
Espectroscopia Molecular. Servicio de publicaciones de la Universidad de Oviedo. 2002
C. N. BANWELL y E. M. McCASH. Fundamentals of molecular Spectroscopy.
4ª ed., McGraw-Hill 1994.
J.M. HOLLAS. Modern Spectroscopy. 3 ed., John Wiley & Sons 1996.
A. REQUENA y J. ZÚÑIGA. Quimica Fisica : Problemas de Espectroscopia.
Fundamentos, Atomos, Moleculas Diatomicas. Editorial Prentice-Hall 2007.
J. BERTRÁN RUSCA y J. NÚÑEZ DELGADO. Problemas de Quimica Fisica, Ed.
Delta, 2006.
Página Web de la Asignatura: http://www.qfa.uam.es/aqc/
2 Métodos Docentes / Teaching methods
La enseñanza de la asignatura se estructura esencialmente en la forma de lecciones magistrales y clases de resolución de problemas numéricos El correo electrónico y la página web de la asignatura, complementan la comunicación profesor-alumno.
Actividades presenciales
Se imparte el programa por bloques. En cada tema se incluye el desarrollo teórico de los contenidos enfocados hacia la resolución de problemas concretos.
- Clases teóricas
Se impartirán en forma de lecciones magistrales los contenidos para que el alumno pueda aprender la asignatura.
- Clases prácticas
Las clases prácticas serán destinadas a la resolución de problemas numéricos relacionados con las diferentes ramas de la espectroscopia
- Tutorías
Cada profesor realizará tutorías voluntarias con alumnos individuales o con grupos reducidos de alumnos sobre cuestiones puntuales que éstos planteen
3 Tiempo estimado de Trabajo del Estudiante / Estimated workload for the student
4 Métodos de Evaluación y Porcentaje en la Calificación Final / Assessment Methods and Percentage in the Final marks
La calificación corresponderá a la nota que se obtenga en el examen final .
